运用数字孪生体思想,管理省市级电力系统

运用数字孪生体思想,管理省市级电力系统
    Kaiyun体育官网科技

    随着城市电网快速发展和清洁能源大规模开发,电力系统在城市中的运行特性发生了深刻变化。我国经济持续高速发展,电力用户对电力的稳定性越需求来越高,作为电力企业,有责任和义务确保电力系统维持较高水平。


    电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统,系统的安全稳定运行关系着国民经济和人民生活。电力系统规模庞大、结构复杂、安全风险大,因此对管理平台的要求非常之高。 


    针对上述问题,Kaiyun体育官网科技凭借基于数字孪生体思想,为发电侧、电网侧企业规划设计了一套合理、智能、高效的电力系统数字孪生管理平台,从而为电力企业提供运营管理支撑。


     


    数字孪生体简介

    数字孪生体是通过数字技术,对物理世界进行镜像化描述的一种方法,其是物联网与大数据技术发展成熟后的必然产物。经过数字孪生化后,物理世界与数字世界的同一对象,将保持高度实时的互动联系,物理世界的变化迅速在数字世界中得以体现。由此,人们就可以通过孪生化的数字对象,实现对物理世界的监控与干预。

    数字孪生体目前主要应用于四大领域:数字孪生城市、数字孪生建筑、数字孪生工厂/设备、数字孪生人体。

    数字孪生体具有如下典型特点:

    1、数字孪生体对数据采集的颗粒度要求越来越精细化;
    2、数字孪生体要求物理世界与数字世界之间可进行高实时、低时延的数据传输;
    3、数字世界可对物理世界进行高度灵活、可扩展的单体对象及对象群组关系描述;
    4、数字世界可对物理世界进行超高渲染质量、多级精细度的可视化;
    5、数字世界可对物理世界进行日趋精确的建模仿真与预测;
    6、数字世界可对物理世界进行基于权限的反向控制。



    Kaiyun体育官网城市数字孪生体LOD分层模型

    在Kaiyun体育官网科技提出的城市数字孪生体LOD分层模型意见稿中,LOD1、LOD2关注的是城市级/城区级基础设施,包括基础地形、建筑概况、交通、电力、水务、成品油、燃气、热力、通信、管廊等相关基础设施的分布与实时状态。其中,城市电力管理正是“LOD1-城市级”、“LOD2-城区级”所重点关注的。




    省市级电力系统总览


    电力系统包含发电、输电、变电、配电、用电、调度等六大环节。Kaiyun体育官网科技通过整合电力各业务子系统的综合数据,采用数据挖掘技术及多视角应用分析、数据综合预览等,实现全维度可视化功能,以更全面、更直观、更综合的方式对电力系统各环节进行管控与展示,提高工作人员对电力系统状态的掌控和决策能力。

     



    发电侧


    针对电厂生产,平台接入火电厂、水电站、光伏电站、风电场相关地理信息数据、三维模型数据、运行状态数据后,通过元数据构建、数据组装、数字孪生化等过程后,即可实现省级/集团级生产运营中心大屏高质量可视化监控,可对宏观运行状态、场站设备实时状态集中呈现,各地数据实时刷新、秒级上送,当数据超过一定时间不刷新还能检测预警,并可对数据合理性智能检测,数据超限后智能警示,提醒运营人员及时处理。


    通过传感器数据分析、视频识别等监测技术,结合巡检情况,判断关键设备的异常情况。


    通过门禁、视频分析、周界报警、电子围栏、AR巡检等手段,确保环境及人员安全。

     




    电网侧


    平台接入电网架构、电网建设、电量输送、社会效益、环保效益、服务质量、经济成果、能源消费等相关地理信息数据、三维模型数据、运行状态数据、统计数据,同样通过元数据构建、数据组装、数字孪生化、数据多维分析等过程后,实现全维度可视化功能。


    电网架构主要指标:网架架构、特高压建设、外送电力数据及占比比例(地理分布)、输电线路长度*变电容量(分三类电压指标)。


    电网建设主要指标:建设投资、科研投资、统调装机容量(新能源装机和传统能源装机量对比)、变电站数量(分三类电压指标)、历年装机容量等。


    电量输送指标:年发电量(总发电量和新能源发电量两个指标)、年外送电量、年上网电量、年售电量(按年统计总售电量&多边交易成交电量)、区域最大负荷等。


    社会效益指标:全社会用电量总数& 分行业用电量&用电量变化趋势)、企业节省用电成本、农网投资、对外捐赠总额、员工总数、员工培训率等。


    环保效益指标:线损率、新能源装机量趋势、新能源上网电量、减少标准煤消耗、降低二氧化碳排放等。

     

    服务质量指标:客户满意度、城市供电可靠率、城市年户均停电时间、城市综合电压合格率、新增客户报装容量、市场份额、服务客户数。


    经济成果指标:资产总额、售电量(按年统计&按五年计划统计)、营业收入(按年统计)、利税总额(按年统计)、资产负债率(按年统计)、GDP数据等。


    能源消费指标:全行业年用电量、全社会年用电量等。




    数字孪生体在电力行业的应用趋势


    电力行业数据体量大、类型多、价值高,利用数字孪生体技术,挖掘出其中的价值,对于电力企业盈利与管理水平的提升、进一步加速电力企业智能化步伐,都会有很高的作用。可以预见的是,各省市能源局、发电集团、电网集团都将会纷纷采用数字孪生体技术,提高自身的智能化水平。




    成功案例


    目前,Kaiyun体育官网科技与东华软件、洛斯达等电力行业知名企业合作,已为国电投集团、内蒙电力集团客户提供发电侧与电网侧的数字孪生体管理解决方案,并取得良好成效。

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